6. Atomová spektrometrie

Question 1

Atomová absorpční spektrometrie (AAS)

Answer 1

= rozklad vzorku na volné atomy, sledování jejich absorpce záření UV-Vis

• přechod atomu do excitovaného stavu
• výbojka s dutou katodou = trubice s křemenným okénkem plněná Ar a ionty kovu - stanovovaný analyt
• atomizace vzorku plamenem, elektrotermicky
• pro stanovení prvků v nízkých konc.
• hydridová technika (prvky tvořící těkavé hydridy)
• stanovení rtuti metodou studených par nebo termooxidačním způsobem

Question 2

Plamenová atomová absorpční spektrometrie (FA-AAS)

Answer 2

• kapalný vzorek/roztok nadávkován do zmlžovače, aerosol vzorku smísen s palivem a oxidovadlem, vnesen do plamene
• teplota plamene převede vzorek na volné atomy

Question 3

Elektrotermická atomová absorpční spektrometrie (ETA-AAS)

Answer 3

• atomizace při teplotě až 3300 °C
• v inertu (Ar), vyšší citlivost stanovení
• grafitová kyveta s vneseným vzorkem je elektricky zahřívána, současně promývána inertem

Question 4

Emisní metody

Answer 4

• rozklad vzorku na volné atomy, po jejich excitaci teplem se pak sleduje emise záření UV-Vis
• intenzita emitovaného záření silně závisí na teplotě excitačního prostředí (Boltzmannův zákon) - řešením je relativní signál přídavkem vnitřního standardu
• FES, OES

Question 5

Plamenová emisní spektrometrie (FES)

Answer 5

• atomizace a excitace při teplotě plamene
• pro stanovení Na+/K+, kovy alkali zemin v zemědělství
• plamenový fotometr

Question 6

Optická emisní spektrometrie (OES)

Answer 6

• excitace vysokonapěťovou jiskrou (kovové eltrody) nebo elektrickým obloukem (grafitové/kovové eltrody)
• spektrograf = el. oblouk/jiskra + fotografická deska = plošný záznam spektra
• kvantometr = el. jiskra + polychromátor + fotoelektr. detektor = simultánní vícekanálová detekce
• vyhodnocení pomocí vnitřního standardu
• vhodná pro prvkovou analýzu v metalurgii

Question 7

ICP-OES

Answer 7

= indukčně vázané plazma

• plazmová hlavice excituje všechny kovové i nekovové prvky
• signál snímán radiálně (emose záření sledováno kolmo k ose plazmat. hořáku) nebo axiálně (emise záření sledována v ose hořáku)
• simultánní (sčítání několika vln. délek najednou) a sekvenční (2 monochromátory, v sekcích) přístroje
• pro stanovení prvků v nízkých konc.

Question 8

Rentgenová fluorescenční analýza

Answer 8

• RTG mezi 0,01 až 10 nm
• absorpce = analyticky nevýznamná
• difrakce = strukturní analýza pevné fáze
• sekundární emise = fluorescence, prvková analýza
• detekce na plynových (trubice plněné Ar), scintilačních (NaI excitováno, emise fotonu, zářivá deexcitace, fotonásobič), polovodičových (elektro-díra, krystal Si/Ge), měření proudového pulzu)
• zdroje záření: rentgenová lampa (výboj, žhavená katoda)

Question 9

Rentgenová fluorescenční spektrometrie (XRF)

Answer 9

• vyražení vnitřního elektronu pomocí RTG záření - sledování emise (fluorescence) spojené s doplněním chybějícího e- z vyšší hladiny
• emitované záření má specifickou vln. délku pro každý prvek
• disperzní instrumentace = rozlišení emitovaného záření podle vln. délky disperzní (WDXRF)
• nedisperzní instrumentace = rozlišení podle energie fotonu energiově disperzní (EDXS)
• aplikace jako nedestruktivní metoda, elementární kvalitativní a kvantitativní analýza

Vlnově disperzní přístroj (WDXRF) = interference na krystalových plochách otočného monokrystalu - sledování rozptylu RTG o krystal, soustava doplněna kolimátory.

Energiově disperzní přístroj (EDXS) = nepohyblivý mnohokanálový analyzátor, chybí kolimátory i krystal - rozlišení dle energie fotonu, detekce všech energií emitovaného záření